JPH05184877A - 酸の製造方法 - Google Patents
酸の製造方法Info
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- JPH05184877A JPH05184877A JP3359210A JP35921091A JPH05184877A JP H05184877 A JPH05184877 A JP H05184877A JP 3359210 A JP3359210 A JP 3359210A JP 35921091 A JP35921091 A JP 35921091A JP H05184877 A JPH05184877 A JP H05184877A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】電気透析法により、高電流効率で中性塩から高
濃度の酸を製造する。 【構成】バイポーラ膜および陰イオン交換膜、また必要
に応じて陽イオン交換膜を使用した電気透析法におい
て、陰イオン交換膜としてビニルピリジン、ジビニルベ
ンゼン、およびスチレンの共重合体であって、イオン交
換容量として１〜５ミリ当量／ｇ乾燥樹脂を有し、ピリ
ジン複素環の窒素を酸によりプロトン化しピリジニウム
化した陰イオン交換膜を使用する。
濃度の酸を製造する。 【構成】バイポーラ膜および陰イオン交換膜、また必要
に応じて陽イオン交換膜を使用した電気透析法におい
て、陰イオン交換膜としてビニルピリジン、ジビニルベ
ンゼン、およびスチレンの共重合体であって、イオン交
換容量として１〜５ミリ当量／ｇ乾燥樹脂を有し、ピリ
ジン複素環の窒素を酸によりプロトン化しピリジニウム
化した陰イオン交換膜を使用する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、バイポーラ膜および陰
イオン交換膜そして必要により陽イオン交換膜を使用し
た電気透析法により水を解離させ、中性塩から高い電流
効率にて高濃度の酸および場合により水酸化アルカリを
製造する方法に関するものである。
イオン交換膜そして必要により陽イオン交換膜を使用し
た電気透析法により水を解離させ、中性塩から高い電流
効率にて高濃度の酸および場合により水酸化アルカリを
製造する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】陰イオン交換膜と陽イオン交換膜の複層
膜、いわゆるバイポーラ膜は、陰イオン交換層を陽極側
に、陽イオン交換層を陰極側にして電圧を印加せしめる
と、水が解離して水素イオンと水酸イオンを生成するこ
とは、Ｆｒｉｌｅｔｔｅが１９５６年にＪ．Ｐｈｙｓ．
Ｃｈｅｍ．，に報告している。このバイポーラ膜、陰イ
オン交換膜および陽イオン交換膜を１ユニットにして電
気透析することにより中性塩が分解し、酸とアルカリが
生成される。この中性塩からの酸およびアルカリの製造
方法についてはいくつかの提案がなされている。
膜、いわゆるバイポーラ膜は、陰イオン交換層を陽極側
に、陽イオン交換層を陰極側にして電圧を印加せしめる
と、水が解離して水素イオンと水酸イオンを生成するこ
とは、Ｆｒｉｌｅｔｔｅが１９５６年にＪ．Ｐｈｙｓ．
Ｃｈｅｍ．，に報告している。このバイポーラ膜、陰イ
オン交換膜および陽イオン交換膜を１ユニットにして電
気透析することにより中性塩が分解し、酸とアルカリが
生成される。この中性塩からの酸およびアルカリの製造
方法についてはいくつかの提案がなされている。
【０００３】一方、上記バイポーラ膜、陰イオン交換膜
および陽イオン交換膜を用いて電気透析することによ
り、酸とアルカリを製造する方法は、フッ素化合物製造
の際の副性塩からのフッ酸の回収方法として特公昭５６
−４９８４２に開示され、またビスコースレーヨン湿式
紡糸浴中のアルカリ金属硫酸塩からの硫酸および水酸化
アルカリの製造方法として特公昭６３−１８６６９に開
示されている。
および陽イオン交換膜を用いて電気透析することによ
り、酸とアルカリを製造する方法は、フッ素化合物製造
の際の副性塩からのフッ酸の回収方法として特公昭５６
−４９８４２に開示され、またビスコースレーヨン湿式
紡糸浴中のアルカリ金属硫酸塩からの硫酸および水酸化
アルカリの製造方法として特公昭６３−１８６６９に開
示されている。
【０００４】しかしながら、これらの従来例に用いられ
ている酸およびアルカリを製造回収する場合、酸濃度が
１０重量％を超えると、電流効率が極端に低下してしま
う。このため、高濃度の酸を製造する場合には、電流効
率上の問題があるばかりでなく、場合により全く適用で
きない場合もあった。
ている酸およびアルカリを製造回収する場合、酸濃度が
１０重量％を超えると、電流効率が極端に低下してしま
う。このため、高濃度の酸を製造する場合には、電流効
率上の問題があるばかりでなく、場合により全く適用で
きない場合もあった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来のバイ
ポーラ膜を使用した中性塩からの酸とアルカリの製造方
法における欠点であった生成酸濃度の制約を取り除き、
高濃度の酸を高電流効率で製造または回収できる電気透
析法による中性塩からの高濃度の酸製造法を提供するも
のである。
ポーラ膜を使用した中性塩からの酸とアルカリの製造方
法における欠点であった生成酸濃度の制約を取り除き、
高濃度の酸を高電流効率で製造または回収できる電気透
析法による中性塩からの高濃度の酸製造法を提供するも
のである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、バイポーラ
膜、陰イオン交換膜および陽イオン交換膜を使用した電
気透析法による中性塩からの酸の製造法において、陰イ
オン交換膜として、
膜、陰イオン交換膜および陽イオン交換膜を使用した電
気透析法による中性塩からの酸の製造法において、陰イ
オン交換膜として、
【０００７】
【化２】
【０００８】の繰り返し単位を含む重合体（なお、化２
において、Ｒ1 ，Ｒ2 ，Ｒ3 は水素原子または炭素数２
までのアルキル基を示す。）からなり、イオン交換容量
が、１〜５ミリ当量／ｇ乾燥樹脂を有する陰イオン交換
膜を使用することを特徴とする酸の製造方法である。
において、Ｒ1 ，Ｒ2 ，Ｒ3 は水素原子または炭素数２
までのアルキル基を示す。）からなり、イオン交換容量
が、１〜５ミリ当量／ｇ乾燥樹脂を有する陰イオン交換
膜を使用することを特徴とする酸の製造方法である。
【０００９】本発明によれば、バイポーラ膜と従来の陰
イオン交換膜を用いる電気透析法では得られなかった濃
度５〜２５重量％、特には１０〜２０重量％の酸が従来
と比べて高電流効率で製造できるので、従来コストの点
から工業的に実施できなかった中性塩を含む種々の排液
からの効率的な酸の回収ができ、公害防止対策上から、
更に資源の有効利用上からも極めて有用である。
イオン交換膜を用いる電気透析法では得られなかった濃
度５〜２５重量％、特には１０〜２０重量％の酸が従来
と比べて高電流効率で製造できるので、従来コストの点
から工業的に実施できなかった中性塩を含む種々の排液
からの効率的な酸の回収ができ、公害防止対策上から、
更に資源の有効利用上からも極めて有用である。
【００１０】本発明において、バイポーラ膜、陰イオン
交換膜および陽イオン交換膜を使用した電気透析により
高濃度の酸を製造または回収する場合、好ましくは、図
１または図２に示した原理の電気透析槽が使用される。
交換膜および陽イオン交換膜を使用した電気透析により
高濃度の酸を製造または回収する場合、好ましくは、図
１または図２に示した原理の電気透析槽が使用される。
【００１１】図１においては、陽極および陰極の間に、
バイポーラ膜Ｓを中心に陽極側に陽イオン交換膜Ｃが配
置され、陰極側には陰イオン交換膜Ａが配置され、これ
で１ユニットが構成される。かくして構成される電気透
析層の陽イオン交換膜の陽極側の画室および陰イオン交
換膜の陰極側の画室には、何れも原料たる中性塩（図１
ではボウ硝）を含有する水溶液が供給され、バイポーラ
膜Ｓと陰イオン交換膜Ａとで形成される画室およびバイ
ポーラ膜と陽イオン交換膜Ｃとで形成される画室にはそ
れぞれ酸およびアルカリ水溶液または希釈用の水が供給
され、電流密度５〜４０Ａ／ｄｍ2 好ましくは５〜１５
Ａ／ｄｍ2 、槽温２５〜９０℃好ましくは２５〜５０℃
にて通電される。
バイポーラ膜Ｓを中心に陽極側に陽イオン交換膜Ｃが配
置され、陰極側には陰イオン交換膜Ａが配置され、これ
で１ユニットが構成される。かくして構成される電気透
析層の陽イオン交換膜の陽極側の画室および陰イオン交
換膜の陰極側の画室には、何れも原料たる中性塩（図１
ではボウ硝）を含有する水溶液が供給され、バイポーラ
膜Ｓと陰イオン交換膜Ａとで形成される画室およびバイ
ポーラ膜と陽イオン交換膜Ｃとで形成される画室にはそ
れぞれ酸およびアルカリ水溶液または希釈用の水が供給
され、電流密度５〜４０Ａ／ｄｍ2 好ましくは５〜１５
Ａ／ｄｍ2 、槽温２５〜９０℃好ましくは２５〜５０℃
にて通電される。
【００１２】かくすることにより、バイポーラ膜Ｓにお
いて水が水素イオンと水酸イオンに解離するので、バイ
ポーラ膜Ｓと陽イオン交換膜Ｃとによって形成される画
室には水酸化アルカリ（図１では水酸化ナトリウム）が
生成され、バイポーラ膜Ｓと陰イオン交換膜Ａとによっ
て形成される画室には酸（図１では硫酸）が生成され
る。図１では陽極と陰極の間に１ユニットを形成したも
のを例示したが、通常は５０〜５００ユニット好ましく
は１００〜２００ユニットが形成される。
いて水が水素イオンと水酸イオンに解離するので、バイ
ポーラ膜Ｓと陽イオン交換膜Ｃとによって形成される画
室には水酸化アルカリ（図１では水酸化ナトリウム）が
生成され、バイポーラ膜Ｓと陰イオン交換膜Ａとによっ
て形成される画室には酸（図１では硫酸）が生成され
る。図１では陽極と陰極の間に１ユニットを形成したも
のを例示したが、通常は５０〜５００ユニット好ましく
は１００〜２００ユニットが形成される。
【００１３】図２においては、陽極と陰極の間にバイポ
ーラ膜Ｓを配置し、その両側に陰イオン交換膜Ａを配置
して、１ユニットが形成される。かくして形成される電
気透析槽のバイポーラ膜Ｓの陽極側の画室には中性塩
（図２の場合にはボウ硝）を含有する水溶液が供給さ
れ、バイポーラ膜Ｓの陰極側の画室には生成される酸水
溶液或いは希釈用の水が供給され、図１と同様に通電さ
れる。
ーラ膜Ｓを配置し、その両側に陰イオン交換膜Ａを配置
して、１ユニットが形成される。かくして形成される電
気透析槽のバイポーラ膜Ｓの陽極側の画室には中性塩
（図２の場合にはボウ硝）を含有する水溶液が供給さ
れ、バイポーラ膜Ｓの陰極側の画室には生成される酸水
溶液或いは希釈用の水が供給され、図１と同様に通電さ
れる。
【００１４】かくすることにより、バイポーラ膜Ｓにお
いて水が水素イオンと水酸イオンに解離することによ
り、バイポーラ膜Ｓの陰極側で酸（図１の場合硫酸）が
生成され、一方、陽極側で水酸化アルカリ（図１の場合
水酸化ナトリウム）が生成される。図２には陽極および
陰極の間に１ユニットを形成したものを例示したが、通
常は５０〜５００ユニット好ましくは１００〜２００ユ
ニットが形成される。
いて水が水素イオンと水酸イオンに解離することによ
り、バイポーラ膜Ｓの陰極側で酸（図１の場合硫酸）が
生成され、一方、陽極側で水酸化アルカリ（図１の場合
水酸化ナトリウム）が生成される。図２には陽極および
陰極の間に１ユニットを形成したものを例示したが、通
常は５０〜５００ユニット好ましくは１００〜２００ユ
ニットが形成される。
【００１５】本発明において使用されるバイポーラ膜
は、陽イオン交換膜と陰イオン交換膜とにて形成され、
通電によりその界面にて水が解離する機能を有する限
り、何れのバイポーラ膜も使用できる。バイポーラ膜は
好ましくは、陽イオン交換膜と陰イオン交換膜を密着す
ることによって製造されるが、その好ましい例として
は、特公昭５９−４７２３５、特公平１−５０２６７
３、特開平２−１３１１２５などに示されているものが
使われる。
は、陽イオン交換膜と陰イオン交換膜とにて形成され、
通電によりその界面にて水が解離する機能を有する限
り、何れのバイポーラ膜も使用できる。バイポーラ膜は
好ましくは、陽イオン交換膜と陰イオン交換膜を密着す
ることによって製造されるが、その好ましい例として
は、特公昭５９−４７２３５、特公平１−５０２６７
３、特開平２−１３１１２５などに示されているものが
使われる。
【００１６】上記図１および図２のようにバイポーラ膜
および陰イオン交換膜そして必要により陽イオン交換膜
を使用する電気透析により酸、必要により更にアルカリ
を製造する場合、その際の電流効率は使用する陰イオン
交換膜によって大きく異なるが、特に高濃度の酸を製造
する場合は、多くの場合高々３０％にとどまり高い電流
効率を得ることはできなかった。
および陰イオン交換膜そして必要により陽イオン交換膜
を使用する電気透析により酸、必要により更にアルカリ
を製造する場合、その際の電流効率は使用する陰イオン
交換膜によって大きく異なるが、特に高濃度の酸を製造
する場合は、多くの場合高々３０％にとどまり高い電流
効率を得ることはできなかった。
【００１７】しかしながら、本発明によると、上記化２
の繰り返し単位を含む重合体からなり、イオン交換容量
が１〜５ミリ当量／ｇ乾燥樹脂、好ましくは１．５〜３
ミリ当量／グラム乾燥樹脂の陰イオン交換膜を使用した
場合に予想外の高電流効率が得られることが判明した。
なお、化２において、Ｒ1 ，Ｒ2 ，Ｒ3 は、好ましくは
水素原子である。またピリジン環の水素原子は必要に応
じて低級アルキル基で置換されていてもよい。
の繰り返し単位を含む重合体からなり、イオン交換容量
が１〜５ミリ当量／ｇ乾燥樹脂、好ましくは１．５〜３
ミリ当量／グラム乾燥樹脂の陰イオン交換膜を使用した
場合に予想外の高電流効率が得られることが判明した。
なお、化２において、Ｒ1 ，Ｒ2 ，Ｒ3 は、好ましくは
水素原子である。またピリジン環の水素原子は必要に応
じて低級アルキル基で置換されていてもよい。
【００１８】上記化２の繰り返し単位を含む重合体とし
ては、好ましくは４−ビニルピリジンとジビニルベンゼ
ンとの共重合体、２−ビニルピリジンとジビニルベンゼ
ンとの共重合体、２，６−ジメチル−４−ビニルピリジ
ンとジビニルベンゼンとの共重体などが使用される。か
かる共重合体には、必要に応じて他の単量体、例えば、
スチレン、アクリル酸、メタアクリル酸、エチレン、プ
ロピレン等を１０〜４０重量％共重合することができ
る。いずれにせよ、本発明ではこれら共重合体中、上記
化２の繰り返し単位は、好ましくは２０〜６０重量％、
特には３０〜５０重量％含まれるのが好ましい。そし
て、かかる重合体のピリジン複素環の窒素を好ましくは
塩酸あるいは硫酸などの酸によりプロトン化しピリジニ
ウム化することにより陰イオン交換膜とされる。
ては、好ましくは４−ビニルピリジンとジビニルベンゼ
ンとの共重合体、２−ビニルピリジンとジビニルベンゼ
ンとの共重合体、２，６−ジメチル−４−ビニルピリジ
ンとジビニルベンゼンとの共重体などが使用される。か
かる共重合体には、必要に応じて他の単量体、例えば、
スチレン、アクリル酸、メタアクリル酸、エチレン、プ
ロピレン等を１０〜４０重量％共重合することができ
る。いずれにせよ、本発明ではこれら共重合体中、上記
化２の繰り返し単位は、好ましくは２０〜６０重量％、
特には３０〜５０重量％含まれるのが好ましい。そし
て、かかる重合体のピリジン複素環の窒素を好ましくは
塩酸あるいは硫酸などの酸によりプロトン化しピリジニ
ウム化することにより陰イオン交換膜とされる。
【００１９】本発明で使用される陰イオン交換膜は、種
々の方法にて製造されるが、好ましくは必要に応じて補
強し、機械的強度を改善することができる。かかる場
合、重合体のフィルムに上記陰イオン交換膜を構成する
単量体混合物を含浸させて放射線にてグラフト重合し、
しかる後に上記単量体混合物を共重合する方法、あるい
は重合体の織布あるいは不織布等に陰イオン交換膜を構
成する単量体を含浸させ、その後共重合させる方法が採
用される。
々の方法にて製造されるが、好ましくは必要に応じて補
強し、機械的強度を改善することができる。かかる場
合、重合体のフィルムに上記陰イオン交換膜を構成する
単量体混合物を含浸させて放射線にてグラフト重合し、
しかる後に上記単量体混合物を共重合する方法、あるい
は重合体の織布あるいは不織布等に陰イオン交換膜を構
成する単量体を含浸させ、その後共重合させる方法が採
用される。
【００２０】上記補強のために使用される重合体として
は、好ましくはポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩
化ビニル、ポリテレフタル酸ブチレン、ポリテレフタル
酸エチレン、ポリフェニレンオキシド、ポリフェニレン
サルファイド、ポリスルフォン、ポリエーテルスルフォ
ン、ポリテトラフルオロエチレン、エチレン−テトラフ
ルオロエチレン共重合体、テトラフルオロエチレン−ペ
ルフルオロプロピレン共重合体、ポリクロロトリフルオ
ロエチレン、ポリフッ化ビニリデン、ポリ塩化ビニリデ
ン、ポリ酢酸ビニルまたはポリメタクリル酸メチル等の
重合体が使用される。
は、好ましくはポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩
化ビニル、ポリテレフタル酸ブチレン、ポリテレフタル
酸エチレン、ポリフェニレンオキシド、ポリフェニレン
サルファイド、ポリスルフォン、ポリエーテルスルフォ
ン、ポリテトラフルオロエチレン、エチレン−テトラフ
ルオロエチレン共重合体、テトラフルオロエチレン−ペ
ルフルオロプロピレン共重合体、ポリクロロトリフルオ
ロエチレン、ポリフッ化ビニリデン、ポリ塩化ビニリデ
ン、ポリ酢酸ビニルまたはポリメタクリル酸メチル等の
重合体が使用される。
【００２１】本発明において使用される陰イオン交換膜
の厚さは、好ましくは１０μｍ以上、特に好ましくは５
０μｍ〜２００μｍである。膜厚が薄いと機械的強度の
面で不十分になる可能性があり、一方あまり厚いと膜の
電気抵抗が大きくなり好ましくない。
の厚さは、好ましくは１０μｍ以上、特に好ましくは５
０μｍ〜２００μｍである。膜厚が薄いと機械的強度の
面で不十分になる可能性があり、一方あまり厚いと膜の
電気抵抗が大きくなり好ましくない。
【００２２】本発明においてバイポーラ膜および陰イオ
ン交換膜とともに必要に応じて使用される陽イオン交換
膜は何れの陽イオン交換膜でも使用できるが、製造する
水酸化アルカリの濃度に応じて、水酸イオンの透過性の
小さい膜を使用することが好ましい。かかることによ
り、高濃度の酸とともに高濃度の水酸化アルカリも製造
することができる。
ン交換膜とともに必要に応じて使用される陽イオン交換
膜は何れの陽イオン交換膜でも使用できるが、製造する
水酸化アルカリの濃度に応じて、水酸イオンの透過性の
小さい膜を使用することが好ましい。かかることによ
り、高濃度の酸とともに高濃度の水酸化アルカリも製造
することができる。
【００２３】本発明において、酸およびアルカリの製造
に使用される原料である中性塩としては、水溶液中で殆
どイオンに解離する電解質でかつ、対応するカチオンの
水酸化物またはアニオンの水素イオン化合物の溶解性が
良いものであれば何れも使用できる。その例としてはア
ルカリ金属の塩、アミン類の塩化合物、アンモニウムの
塩等が挙げられる。
に使用される原料である中性塩としては、水溶液中で殆
どイオンに解離する電解質でかつ、対応するカチオンの
水酸化物またはアニオンの水素イオン化合物の溶解性が
良いものであれば何れも使用できる。その例としてはア
ルカリ金属の塩、アミン類の塩化合物、アンモニウムの
塩等が挙げられる。
【００２４】本発明による具体例としては、ボウ硝、食
塩からそれぞれ酸として硫酸、塩酸、アルカリとして苛
性ソーダを製造する中性塩の複分解による酸とアルカリ
の製造の他に、金属精錬で排出される排液の処理、排煙
脱硫の際に副生されるボウ硝排液の処理、あるいはビス
コースレーヨン湿式紡糸の際に副生されるボウ硝排液な
どからの高濃度の酸、およびアルカリの回収処理が挙げ
られる。
塩からそれぞれ酸として硫酸、塩酸、アルカリとして苛
性ソーダを製造する中性塩の複分解による酸とアルカリ
の製造の他に、金属精錬で排出される排液の処理、排煙
脱硫の際に副生されるボウ硝排液の処理、あるいはビス
コースレーヨン湿式紡糸の際に副生されるボウ硝排液な
どからの高濃度の酸、およびアルカリの回収処理が挙げ
られる。
【００２５】以下実施例により本発明を説明するが、か
かる実施例により本発明が制限されるものではない。
かる実施例により本発明が制限されるものではない。
【００２６】
［実施例１］陰イオン交換膜としては、４−ビニルピリ
ジン、スチレン、ジビニルベンゼンの単量体混合溶液を
ポリ塩化ビニル製織布に含浸させた後共重合させて得ら
れる膜（イオン交換容量２．２ミリ当量／ｇ、厚さ１２
０μｍ）を１０重量％の塩酸に５５℃で１８時間浸漬さ
せることによりピリジニウム化した陰イオン交換膜を使
用した。バイポーラ膜としては、陰イオン交換膜として
強塩基性陰イオン交換膜（旭硝子社商品名セレミオン
「ＡＭＰ」）と強酸性陽イオン交換膜（旭硝子社商品名
セレミオン「ＣＭＶ」）を重ね合わせたものを使用し
た。陽イオン交換膜としては、フッ素系強酸性陽イオン
交換膜（旭硝子社商品名フレミオン）を使用した。
ジン、スチレン、ジビニルベンゼンの単量体混合溶液を
ポリ塩化ビニル製織布に含浸させた後共重合させて得ら
れる膜（イオン交換容量２．２ミリ当量／ｇ、厚さ１２
０μｍ）を１０重量％の塩酸に５５℃で１８時間浸漬さ
せることによりピリジニウム化した陰イオン交換膜を使
用した。バイポーラ膜としては、陰イオン交換膜として
強塩基性陰イオン交換膜（旭硝子社商品名セレミオン
「ＡＭＰ」）と強酸性陽イオン交換膜（旭硝子社商品名
セレミオン「ＣＭＶ」）を重ね合わせたものを使用し
た。陽イオン交換膜としては、フッ素系強酸性陽イオン
交換膜（旭硝子社商品名フレミオン）を使用した。
【００２７】バイポーラ膜の陰イオン交換膜側を陽極側
に、陽イオン交換膜側を陰極側になるようにして、図１
に示すように、陽極室／陰イオン交換膜／中性塩室／陽
イオン交換膜／アルカリ生成室／バイポーラ膜／酸生成
室／陰イオン交換膜／中性塩室／陰極室の順に電気透析
槽を組みあげた。各室の厚さは１ｃｍとした。
に、陽イオン交換膜側を陰極側になるようにして、図１
に示すように、陽極室／陰イオン交換膜／中性塩室／陽
イオン交換膜／アルカリ生成室／バイポーラ膜／酸生成
室／陰イオン交換膜／中性塩室／陰極室の順に電気透析
槽を組みあげた。各室の厚さは１ｃｍとした。
【００２８】次いで、両極室および中性塩室に１５重量
％の硫酸ナトリウム（ボウ硝）水溶液を、アルカリ生成
室には２０重量％の水酸化ナトリウム水溶液を、酸生成
室には１０〜２５重量％の硫酸水溶液を満たした。電流
密度１０Ａ／ｄｍ2 の直流電流にて電気透析を実施し
た。酸生成室に表１で示す酸を生成する場合の各電流効
率を算出した。その結果を表１に示す。
％の硫酸ナトリウム（ボウ硝）水溶液を、アルカリ生成
室には２０重量％の水酸化ナトリウム水溶液を、酸生成
室には１０〜２５重量％の硫酸水溶液を満たした。電流
密度１０Ａ／ｄｍ2 の直流電流にて電気透析を実施し
た。酸生成室に表１で示す酸を生成する場合の各電流効
率を算出した。その結果を表１に示す。
【００２９】
【表１】
【００３０】［実施例２］陰イオン交換膜およびバイポ
ーラ膜は実施例１で使用したものと同様の膜を用い、図
２に示すように、陽極室／バイポーラ膜／酸生成室／陰
イオン交換膜／中性塩室／バイポーラ膜／酸生成室／陰
イオン交換膜／中性塩室／バイポーラ膜／陰極室の順に
電気透析層を組みあげた。
ーラ膜は実施例１で使用したものと同様の膜を用い、図
２に示すように、陽極室／バイポーラ膜／酸生成室／陰
イオン交換膜／中性塩室／バイポーラ膜／酸生成室／陰
イオン交換膜／中性塩室／バイポーラ膜／陰極室の順に
電気透析層を組みあげた。
【００３１】各室の厚さは１ｃｍとした。次いで両極室
および中性塩室に１５重量％の硫酸ナトリウム（ボウ
硝）水溶液を、酸生成室には１０〜２５重量％の硫酸水
溶液を満たした。電流密度１０Ａ／ｄｍ2 の直流電流を
流し、電気透析を実施した。酸生成室に表２で示す酸を
生成した場合の各電流効率を算出した。その結果を表２
に示す。
および中性塩室に１５重量％の硫酸ナトリウム（ボウ
硝）水溶液を、酸生成室には１０〜２５重量％の硫酸水
溶液を満たした。電流密度１０Ａ／ｄｍ2 の直流電流を
流し、電気透析を実施した。酸生成室に表２で示す酸を
生成した場合の各電流効率を算出した。その結果を表２
に示す。
【００３２】
【表２】
【００３３】［比較例１］陰イオン交換膜として４級ア
ンモニウム塩をイオン交換基とする陰イオン交換膜（セ
レミオンＡＭＶ（旭硝子社商品名）：イオン交換容量
２．２ミリ当量／ｇ、厚さ１２５μｍ）を用いた。バイ
ポーラ膜および陽イオン交換膜は実施例１と同様のもの
を用いた。実施例１と同様に図１に示すように順次電気
透析層を組みあげて、電気透析を行った。
ンモニウム塩をイオン交換基とする陰イオン交換膜（セ
レミオンＡＭＶ（旭硝子社商品名）：イオン交換容量
２．２ミリ当量／ｇ、厚さ１２５μｍ）を用いた。バイ
ポーラ膜および陽イオン交換膜は実施例１と同様のもの
を用いた。実施例１と同様に図１に示すように順次電気
透析層を組みあげて、電気透析を行った。
【００３４】実施例１の場合と同様に、両極室および中
性塩室には１５重量％の硫酸ナトリウム（ボウ硝）水溶
液を、アルカリ生成室には２０重量％の水酸化ナトリウ
ム水溶液を、酸生成室には１０〜２５重量％の硫酸水溶
液を満たし、電流密度は１０Ａ／ｄｍ2 とした。実施例
１と同様に酸生成室にて表３に示す濃度の酸を生成する
場合の各電流効率を算出した。その結果を表３に示す。
この場合、実施例１と比較して、酸生成電流効率が大幅
に低下していることがわかる。
性塩室には１５重量％の硫酸ナトリウム（ボウ硝）水溶
液を、アルカリ生成室には２０重量％の水酸化ナトリウ
ム水溶液を、酸生成室には１０〜２５重量％の硫酸水溶
液を満たし、電流密度は１０Ａ／ｄｍ2 とした。実施例
１と同様に酸生成室にて表３に示す濃度の酸を生成する
場合の各電流効率を算出した。その結果を表３に示す。
この場合、実施例１と比較して、酸生成電流効率が大幅
に低下していることがわかる。
【００３５】
【表３】
【００３６】
【発明の効果】本発明によれば、ボウ硝などの中性塩か
ら５〜２５重量％の高濃度の酸および必要に応じてアル
カリが電流効率５０％以上で製造でき、従来品質上およ
びコスト上の理由から工業的に実施できなかった中性塩
を含む種々の産業排液からの高濃度酸および必要に応じ
てアルカリが回収でき、これを通じて公害防止の上で、
更にまた、資源回収による有効利用の上からも極めて有
用である。
ら５〜２５重量％の高濃度の酸および必要に応じてアル
カリが電流効率５０％以上で製造でき、従来品質上およ
びコスト上の理由から工業的に実施できなかった中性塩
を含む種々の産業排液からの高濃度酸および必要に応じ
てアルカリが回収でき、これを通じて公害防止の上で、
更にまた、資源回収による有効利用の上からも極めて有
用である。
【図１】本発明を実施するための好ましい電気透析槽の
原理説明図
原理説明図
【図２】本発明を実施するための他の好ましい電気透析
槽の原理説明図
槽の原理説明図
Ａ：陰イオン交換膜 Ｃ：陽イオン交換膜 Ｓ：バイポーラ膜
Claims (3)
- 【請求項１】バイポーラ膜および陰イオン交換膜そして
必要により陽イオン交換膜を使用した電気透析法による
中性塩からの酸の製造方法において、陰イオン交換膜と
して、 【化１】 の繰り返し単位を含む重合体（化１において、Ｒ1 ，Ｒ
2 ，Ｒ3 は水素原子または炭素数２までのアルキル基を
示す。）からなり、イオン交換容量が１〜５ミリ当量／
ｇ乾燥樹脂を有する陰イオン交換膜を使用することを特
徴とする酸の製造方法。 - 【請求項２】陰イオン交換膜が、ビニルピリジンとジビ
ニルベンゼンの共重合体であって、ピリジン複素環の窒
素を酸によりプロトン化しピリジニウム化した陰イオン
交換膜である請求項１の酸の製造方法。 - 【請求項３】製造される酸の濃度が、５〜２５重量％で
ある請求項１または２の酸の製造方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35921091A JP3387517B2 (ja) | 1991-12-28 | 1991-12-28 | 酸の製造方法 |
| EP92115507A EP0531999A1 (en) | 1991-09-11 | 1992-09-10 | Method for producing an acid and/or alkali metal hydroxide |
| US08/183,233 US5397445A (en) | 1991-09-11 | 1994-01-19 | Method for producing an acid and/or alkali metal hydroxide |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35921091A JP3387517B2 (ja) | 1991-12-28 | 1991-12-28 | 酸の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05184877A true JPH05184877A (ja) | 1993-07-27 |
| JP3387517B2 JP3387517B2 (ja) | 2003-03-17 |
Family
ID=18463325
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35921091A Expired - Fee Related JP3387517B2 (ja) | 1991-09-11 | 1991-12-28 | 酸の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3387517B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007222779A (ja) * | 2006-02-23 | 2007-09-06 | Astom:Kk | 高純度無機酸の回収方法 |
| WO2022201718A1 (ja) | 2021-03-25 | 2022-09-29 | 株式会社アストム | アニオン交換膜及びその製造方法 |
| WO2025013725A1 (ja) * | 2023-07-07 | 2025-01-16 | Ａｇｃエンジニアリング株式会社 | 陰イオン交換膜とその製造方法及び酸回収電気透析装置 |
| CN119588164A (zh) * | 2024-12-06 | 2025-03-11 | 同舟纵横（厦门）流体技术有限公司 | 一种复合型双极膜及其制备方法和应用 |
| JP2025533888A (ja) * | 2022-12-14 | 2025-10-09 | ポスコホールディングス インコーポレーティッド | 電気透析装置および水酸化リチウムの製造方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6318669B2 (ja) | 2014-02-10 | 2018-05-09 | 三菱電機株式会社 | 電気掃除機 |
-
1991
- 1991-12-28 JP JP35921091A patent/JP3387517B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007222779A (ja) * | 2006-02-23 | 2007-09-06 | Astom:Kk | 高純度無機酸の回収方法 |
| WO2022201718A1 (ja) | 2021-03-25 | 2022-09-29 | 株式会社アストム | アニオン交換膜及びその製造方法 |
| JP2022149276A (ja) * | 2021-03-25 | 2022-10-06 | 株式会社アストム | アニオン交換膜及びその製造方法 |
| CN116801967A (zh) * | 2021-03-25 | 2023-09-22 | 株式会社亚斯通 | 阴离子交换膜及其制造方法 |
| KR20230161423A (ko) | 2021-03-25 | 2023-11-27 | 가부시키가이샤 아스토무 | 음이온 교환막 및 그 제조 방법 |
| CN116801967B (zh) * | 2021-03-25 | 2026-03-31 | 株式会社亚斯通 | 阴离子交换膜及其制造方法 |
| JP2025533888A (ja) * | 2022-12-14 | 2025-10-09 | ポスコホールディングス インコーポレーティッド | 電気透析装置および水酸化リチウムの製造方法 |
| WO2025013725A1 (ja) * | 2023-07-07 | 2025-01-16 | Ａｇｃエンジニアリング株式会社 | 陰イオン交換膜とその製造方法及び酸回収電気透析装置 |
| CN119588164A (zh) * | 2024-12-06 | 2025-03-11 | 同舟纵横（厦门）流体技术有限公司 | 一种复合型双极膜及其制备方法和应用 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3387517B2 (ja) | 2003-03-17 |
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